L'identification des gènes impliqués dans les différentes formes d'épidermolyses bulleuses (EB) héréditaires a suscité un immense espoir pour le traitement de ces maladies par thérapie génique. Des travaux importants ont récemment été réalisés dans ce sens et, si les difficultés restent encore multiples, ces résultats sont encourageants et laissent espérer une application possible chez les patients dans un avenir que l'on voudrait proche.
Qu'est-ce qu'une thérapie génique?

La thérapie génique a pour objectif de corriger l'anomalie génétique responsable de la maladie. Elle consiste le plus souvent à apporter une copie normale du gène, le remplacement de la partie du gène muté par une partie normale étant beaucoup plus difficile à réaliser. Pour ces raisons, les maladies génétiques récessives, chez lesquelles par définition une copie normale du gène suffit à corriger la maladie, se prêtent plus facilement à la thérapie génique que les maladies dominantes.

La thérapie génique des EB a pour but de corriger l'anomalie génétique des cellules (kératinocytes) de la couche superficielle de la peau (épiderme) afin de prévenir la survenue des décollements bulleux. L'épiderme étant un tissu en perpétuel renouvellement, il est nécessaire de corriger le réservoir de cellules "souches" des kératinocytes. Ces cellules sont situées dans la couche la plus profonde de l'épiderme. Elles sont donc difficiles d'accès, ce qui rend une approche directe à travers l'épiderme du patient (approche in vivo) très aléatoire. A cette approche, lui est préférée l'approche ex vivo. Celle-ci consiste à prélever des cellules de l'épiderme du patient, cultiver ces cellules en laboratoire, transférer le gène d'intérêt, amplifier ces cellules génétiquement corrigées pour former des feuillets épidermiques pouvant être greffés sur des zones électives du patient.

Les organismes vivants ont appris, au cours de l'évolution, à protéger leur génome des gènes étrangers. Pour déjouer ces mécanismes de défense de la cellule, les chercheurs ont développé plusieurs systèmes de transfert de gène, dont le plus efficace actuellement utilise des vecteurs rétroviraux modifiés. Ces vecteurs ont été manipulés afin de les rendre incapables de se multiplier. Ils ne sont donc pas dangereux. Ils permettent de transporter très efficacement le gène thérapeutique à l'intérieur du noyau des cellules où il s'intègre dans les chromosomes. Cette incorporation dans le matériel génétique de la cellule permet au nouveau gène d'être transmis aux cellules filles lors des divisions cellulaires successives. Ceci permet la production de la protéine normale de façon prolongée pour une correction durable de la maladie. Cependant, plusieurs travaux réalisés chez la souris montraient que cette correction génétique n'était pas transitoire, ce qui faisait douter de l'efficacité de cette approche chez l'homme.
L'exemple des «bébés-bulles »

Des travaux très récents menés par l'équipe du Pr. Alain Fisher, à l'hôpital Necker enfants malades à Paris, ont démontré que cette approche pouvait être couronnée de succès chez l'homme. Cette équipe a en effet pu guérir plusieurs enfants atteints d'un déficit immunitaire très grave ("bébés-bulles") par correction génétique des cellules  souches de la moelle osseuse de ces enfants, à l'aide de vecteurs rétroviraux dans lesquels le gène déficient avait été introduit. Ces résultats suscitent de très grands espoirs pour le traitement des EB car ils suggèrent qu'une approche similaire pourrait être utilisée pour corriger les cellules souches de l'épiderme.
Et pour les épidermolyses bulleuses?

La thérapie génique des EBS est difficile en raison du caractère dominant de la très vaste majorité des ces formes d'EB. Le produit du gène muté (kératine 5 ou 14) agit comme un "poison" dans la cellule, et il est nécessaire de supprimer son expression pour empêcher la survenue de bulles. Pour cela, différentes approches visant à corriger ou à détruire la copie anormale du gène sont actuellement utilisées par plusieurs groupes d'experts internationaux. Ceux-ci comprennent les équipes du Pr. Birgit Lane et du Dr lrwin MacLean à Dundee, du Dr Lizz Rugg dans le laboratoire du Pr. Irene Leigh à Londres et du Dr Kyonggeun Yoon dans le laboratoire du Pr. jouni Uitto à Philadelphie (USA). Ce dernier laboratoire a récemment réussi à corriger in vivo la mutation d'un gène responsable d'une maladie de la pigmentation chez la souris et ces résultats sont potentiellement encourageants pour la correction des EBS.

C'est dans ce groupe d'EB que la thérapie génique est la plus avancée. En effet, toutes les EBJ sont transmises de façon récessive et peuvent donc en principe être corrigées par l'introduction d'une copie normale du gène. De plus, la taille  limitée des gènes impliqués (laminines 5, BP 180 et intégrines a6b4) rend possible l'utilisation des vecteurs rétroviraux. Trois groupes de chercheurs ont ainsi réussi à corriger les kératinocytes en culture de deux patients atteints d'EBJ non létale. Les groupes du Dr Gim Meneguzzi et du PrJean-Paul Ortonne à Nice,et du Dr Michele de Luca à Rome ont corrigé les cellules d'un patient par transfert d'un gène de la laminine 5 (chaîne b3). Le groupe du Dr Paul Khavari à Standford (USA) a corrigé les cellules d'un patient atteint d'une autre forme d'EBJ non létale à l'aide du gène BPI8O. Les gènes introduits produisent la protéine normale de façon durable et permettent la formation des hémidesmosomes. Ces travaux très encourageants conduisent maintenant à tester l'utilisation de tels épithéliums génétiquement corrigés sur des zones limitées chez les patients présentant des EBJ non létales. Dans ces formes d'EBJ, les patients produisent le plus souvent une certaine quantité de la protéine mutée, ce qui devrait prévenir la survenue d'une intolérance immunologique au produit du gène normal.

Ces formes d'EB peuvent être transmises de façon dominante (EBDD) ou récessive (EBDR), les formes récessives étant les plus sévères. EBDD et EBDR sont dues à des mutations du même gène, le gène du collagène VII qui code pour le collagène le plus long décrit jusqu'à ce jour. Cela a une importance particulière car la taille de ce gène (ou plus exactement de son ARN messager qui\ est la molécule intermédiaire permettant de fabriquer la protéine) est au-delà de la capacité des vecteurs rétroviraux classiques. Cela a contraint les chercheurs à utiliser d'autres stratégies pour corriger l'anomalie génétique dans les cellules en culture. L'une de ces approches a consisté à utiliser un rétrovirus portant une version raccourcie du gène ("minigène"). Ce travail a été réalisé par l'équipe du Dr David Woodley à Los Angeles qui est parvenu à corriger les cellules en culture d'un patient atteint  d'EBDR à l'aide de ce "minigène". Cependant, il n'est pas encore établi si cette protéine plus courte est encore capable de former des fibres d'ancrage normales, ce qui est une condition indispensable avant d'envisager son utilisation thérapeutique. Notre groupe, en collaboration avec l'équipe du Pr. Leena BrucknerTuderman à Munster (Allemagne), et celui du Dr Yann Barrandon à Paris, a développé une approche différente utilisant la version complète du gène. Nous avons transféré le gène entier dans des kératinocytes en culture d'un sujet normal et d'un patient atteint d'EBDR en utilisant une méthode non-virale. Nous avons ainsi pu démontrer que cette copie du gène comprenait tous les éléments nécessaires à la production d'un collagène VII de taille normale et que la méthode de transfert utilisée permettait de le transférer aux cellules sans l'endommager. Ces résultats sont très encourageants, mais de nombreuses difficultés demeurent, en particulier parce que l'efficacité de transfert du gène entier par méthode non virale est faible comparée à celle des rétrovirus.

 

Les formes dominantes (EBS et EBDD) nécessitent de corriger une mutation spécifique ou de supprimer son expression pour chaque patient. La cible moléculaire sera donc le plus souvent différente d'un patient à l'autre, ce qui nécessitera une mise au point spécifique. L'anomalie génétique des formes  récessives (EBJ et EBDR) peut être corrigée par transfert d'une copie du gène normal. Si les rétrovirus permettent d'obtenir ce résultat dans les cellules d'EBJ en culture, il reste encore à démontrer la faisabilité chez l'homme et le bénéfice réel pour le patient. Celui-ci dépend en particulier de l'étendue et de la localisation des zones à traiter. La tolérance immunitaire vis à vis de la protéine normale apportée par le gène thérapeutique est également une préoccupation. Le patient pourrait en effet développer une intolérance immunitaire contre cette protéine si celle-ci n'était pas du tout produite avant correction génique. Pour les EBDR, le développement de systèmes viraux ou non-viraux efficaces pour le transfert de gène de grande taille est une nécessité, tant que la preuve du caractère fonctionnel du "minigène" du collagène Vil n'a pas été apportée.  En conclusion, les progrès sont les plus avancés dans les EBJ non létales et ils laissent espérer des premiers essais thérapeutiques dans un avenir proche. Le EBDR posent des problèmes spécifiques en raison de la grande taille du gène du collagène Vii, mais des progrès considérables ont déjà été réalisés. Les EBS et les EBDD  nécessitent une  approche presque "patient spécifique". Les difficultés sont encore nombreuses, mais les progrès déjà réalisés montrent que des étapes importantes ont été franchies et que les efforts développés par les différentes équipes de chercheurs sont notre meilleur gage d'espoir.